高速公路智慧路網(wǎng)狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)使用背景
隨著我國高速公路里程的不斷增加和交通流量的持續(xù)攀升，傳統(tǒng)的路網(wǎng)監(jiān)測方式逐漸難以應(yīng)對復(fù)雜的交通態(tài)勢。此前，多依賴人工巡查、固定站點監(jiān)測等模式，存在數(shù)據(jù)滯后、覆蓋范圍有限、應(yīng)急響應(yīng)不及時等問題。比如，突發(fā)交通事故后，往往需要等待巡邏人員發(fā)現(xiàn)或司機(jī)報警才能啟動處置，易導(dǎo)致交通擁堵加；在惡劣天氣下，無法實時精準(zhǔn)掌握路段的能見度、路面結(jié)冰等情況，給行車安全帶來極大隱患。同時，公眾對出行效率和安全性的要求日益提高，亟需更智能、高效的監(jiān)測手段來實時感知路網(wǎng)運行狀態(tài)，為交通管理部門的決策、應(yīng)急指揮以及公眾的出行引導(dǎo)提供有力支持，高速公路智慧路網(wǎng)狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)正是在這樣的背景下應(yīng)運而生。
產(chǎn)品簡介
高速公路智慧路網(wǎng)狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化架構(gòu)，涵蓋數(shù)據(jù)采集終端、信息傳輸樞紐及后臺處理平臺三大核心模塊。系統(tǒng)具備氣象與路況雙維度監(jiān)測能力，不僅可實時捕捉溫度、濕度、降水、光照等常規(guī)氣象指標(biāo)，還能精準(zhǔn)感知路面溫度、干濕狀態(tài)、結(jié)冰情況等路況信息。該系統(tǒng)支持高度靈活的硬件配置，用戶可依據(jù)實際需求自由組合各類監(jiān)測傳感器。系統(tǒng)所采集的全要素數(shù)據(jù)將通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)即時同步至監(jiān)控中心，尤其在暴雨、冰雪等惡劣天氣條件下，能夠快速觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，為高速公路安全管理提供智能化決策支持，顯著提升道路通行安全性與運營效率。
系統(tǒng)組成
高速公路環(huán)境氣象監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成包括前端數(shù)據(jù)采集單元、監(jiān)測主機(jī)、后臺軟件以及監(jiān)控中心（上位機(jī)服務(wù)器）等部分。前端采集單元負(fù)責(zé)收集高速公路的路面狀況、溫度、濕度、能見度等各類參數(shù)，各變送器的數(shù)據(jù)通過有線方式匯總至監(jiān)測中心主機(jī)；主機(jī)再將接收的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)，或以太網(wǎng)、RS485、RS232 等有線網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心運行的監(jiān)控軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、顯示與處理。一旦上報的數(shù)據(jù)超出限定值，監(jiān)控軟件便會通過多種方式發(fā)出報警提示。
核心傳感器
接觸式路面狀況傳感器運用獨特的微波檢測技術(shù)與多參數(shù)融合算法，通過感知傳感器監(jiān)測面在結(jié)冰、不同結(jié)冰厚度、積水、不同溫度等狀態(tài)下的輸出數(shù)值，結(jié)合溫度檢測及溫度補償技術(shù)，實現(xiàn)對結(jié)冰情況和結(jié)冰厚度的監(jiān)測。該傳感器能夠同時輸出結(jié)冰預(yù)警值與報警值，若搭配溫濕度傳感器，還可對路面環(huán)境進(jìn)行多維度監(jiān)測，是國內(nèi)目前唯一自主研發(fā)、可埋入式監(jiān)測結(jié)冰厚度與水膜厚度的路面狀況監(jiān)測設(shè)備。
此傳感器具備結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷、抗干擾能力強(qiáng)等特性，適用于高速公路、機(jī)場、橋梁、城市路面等場景的結(jié)冰監(jiān)測，為智能交通、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了重要解決方案。其結(jié)構(gòu)由基于 MCU 處理技術(shù)的電子部分和探頭構(gòu)成，探頭上安裝的 PT1000 鉑電阻為傳感器提供溫度輸入，通過該溫度傳感器采集溫度后，溫度信號會修正 MCU 中的標(biāo)定曲線，從而提升覆冰檢測的精度。
技術(shù)參數(shù)
檢測參數(shù)涵蓋結(jié)冰、結(jié)冰厚度、干燥狀態(tài)、潮濕 / 積水情況、積雪、路面溫度及高溫預(yù)警。其中，結(jié)冰檢測量程為 0.2mm 至 10mm，最小可檢測結(jié)冰厚度為 0.2mm，最大結(jié)冰厚度達(dá) 10mm，且結(jié)冰報警厚度值在 0.2mm 到 10mm 范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，測量精度為 ±2% FS。水膜高度檢測為選配功能，量程 0~4mm，測量精度 ±0.1mm。
通訊采用 modbus RTU 方式，工作溫度范圍在 - 40℃~85℃，存儲溫度為 - 55℃~85℃，工作電壓支持 3.3VDC 或 5~30VDC，工作濕度適應(yīng) 0~100% RH 環(huán)境。傳感器外形尺寸為直徑 60mm、厚度 34mm，防護(hù)等級達(dá)到 IP67。